RU2391361C2 - Thermosetting resin composition and method making protective coating for semiconductor devices - Google Patents
Thermosetting resin composition and method making protective coating for semiconductor devices Download PDFInfo
- Publication number
- RU2391361C2 RU2391361C2 RU2008112638/04A RU2008112638A RU2391361C2 RU 2391361 C2 RU2391361 C2 RU 2391361C2 RU 2008112638/04 A RU2008112638/04 A RU 2008112638/04A RU 2008112638 A RU2008112638 A RU 2008112638A RU 2391361 C2 RU2391361 C2 RU 2391361C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- composition
- semiconductor devices
- protective coating
- products
- compound
- Prior art date
Links
- IDTIUQRTIWKRQF-UHFFFAOYSA-N CC(C)(C)c(cc(cc1)[Sn]c(cc2)cc(C(C)(C)C)c2O)c1O Chemical compound CC(C)(C)c(cc(cc1)[Sn]c(cc2)cc(C(C)(C)C)c2O)c1O IDTIUQRTIWKRQF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Paints Or Removers (AREA)
- Epoxy Resins (AREA)
- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к термореактивным композициям смол, используемым в микроэлектронике в качестве покрытия для защиты полупроводниковых приборов и микросхем от внешних воздействий.The invention relates to thermosetting resin compositions used in microelectronics as a coating to protect semiconductor devices and microcircuits from external influences.
Качество и свойства полупроводниковых приборов определяются величиной прямого и обратного напряжения, величиной прямого и обратного тока. При защите р-n перехода в полупроводниковом приборе или микросхеме основное внимание обращается на величину обратного тока. Он увеличивается при внешних воздействиях, для защиты от которых применяются неорганические [SU 1556432] и органические покрытия. На практике массовое применение нашли покрытия, получаемые на основе эпоксидной смолы, отличающиеся механической прочностью и простотой нанесения покрытия [Кремневые планарные транзисторы. Ред. Я.А.Федоров. - M.: Советское радио, 1973, с.314-318]. Но они не обеспечивают требования, предъявляемые к р-n переходам микросхем и полупроводниковых приборов, эксплуатируемым в специальных условиях, в частности в условиях радиационного облучения. Это дополнительное требование, предъявляемое к современной микроэлектронике наряду с известными (высокой влагостойкостью, теплостойкостью, отсутствием последствий влияния внешних воздействий на параметры и структуру прибора, химической стойкостью, стабильностью электрических свойств и т.д.), приводит в настоящее время к массовой выбраковке уже готовых изделий. Основная причина - они не обеспечивают уменьшения влияния электронов высоких энергий на ток утечки р-n перехода. Облучение и другие воздействия приводят к образованию на поверхности покрытия электронных центров - радикалов. Они-то и являются основной причиной увеличения обратного тока р-n перехода.The quality and properties of semiconductor devices are determined by the magnitude of the forward and reverse voltage, the magnitude of the forward and reverse current. When protecting the pn junction in a semiconductor device or microcircuit, the main attention is paid to the value of the reverse current. It increases with external influences, for protection against which inorganic [SU 1556432] and organic coatings are used. In practice, coatings obtained on the basis of epoxy resin have found widespread use, characterized by mechanical strength and ease of coating [Flint planar transistors. Ed. Ya.A. Fedorov. - M .: Soviet Radio, 1973, p. 314-318]. But they do not provide the requirements for the pn junctions of microcircuits and semiconductor devices operated under special conditions, in particular under conditions of radiation exposure. This additional requirement for modern microelectronics along with the well-known (high moisture resistance, heat resistance, lack of effects of external influences on the parameters and structure of the device, chemical resistance, stability of electrical properties, etc.), currently leads to mass rejection of ready-made products. The main reason is that they do not provide a decrease in the effect of high-energy electrons on the leakage current of the pn junction. Irradiation and other influences lead to the formation on the surface of the coating of electronic centers - radicals. They are the main reason for the increase in the reverse current of the pn junction.
Известно изобретение [RU 2195474], которое предлагает термореактивную композицию смол для применения в микроэлектронике в качестве заливочного герметика для изготовления полупроводниковых устройств, обладающих коммерчески приемлемой жизнеспособностью при комнатной температуре или градиенте температур. В качестве характеристики надежности изделий рассматривается только прочностная характеристика полученного покрытия - термополимеризованного компаунда. Недостатком способа является отсутствие данных, указывающих на способность композиции положительно влиять на электрические характеристики полупроводникового прибора или микросхемы, а также на возможность надежной работоспособности их в жестких условиях.The invention is known [RU 2195474], which provides a thermosetting resin composition for use in microelectronics as a filling sealant for the manufacture of semiconductor devices having commercially acceptable viability at room temperature or temperature gradient. As a characteristic of the reliability of products, only the strength characteristic of the resulting coating is considered - a thermopolymerized compound. The disadvantage of this method is the lack of data indicating the ability of the composition to positively affect the electrical characteristics of a semiconductor device or microcircuit, as well as the possibility of their reliable performance in harsh conditions.
Известно, что радиационная стойкость органических полимеров существенно возрастает при введении в их структуру большого числа ароматических колец. Они выполняют роль энергоотвода, где энергия возбуждения, вызванная радиацией, превращается в тепловую [Н.Грасси, Дж. Скотт. Деструкция и стабилизация полимеров. - М.: Мир, 1987, с.233-234]. Этим путем была решена проблема получения полимерных слоев, защищающих изделия от радиации [US 4735891], для чего были использованы полифениловые эфиры, содержащие эпоксидные фрагменты.It is known that the radiation resistance of organic polymers increases significantly when a large number of aromatic rings are introduced into their structure. They play the role of energy removal, where the excitation energy caused by radiation is converted into heat [N. Grassi, J. Scott. Destruction and stabilization of polymers. - M .: Mir, 1987, p.233-234]. This way, the problem of obtaining polymer layers protecting the products from radiation [US 4735891] was solved, for which polyphenyl ethers containing epoxy fragments were used.
Указанный принцип положен в основу защиты полупроводников от воздействия радиации путем использования эпоксидных смол, содержащих в своей структуре большое число ароматических колец [WO 2006120993]. После термической полимеризации получаемый компаунд обладает высокой стойкостью к радиации и пространственной стабильностью.This principle underlies the protection of semiconductors from radiation by the use of epoxy resins containing a large number of aromatic rings in their structure [WO 2006120993]. After thermal polymerization, the resulting compound is highly resistant to radiation and spatial stability.
К недостатком этого аналога следует отнести:The disadvantage of this analogue is:
- необходимость синтеза специальных эпоксидных смол, содержащих большое число ароматических колец;- the need for the synthesis of special epoxy resins containing a large number of aromatic rings;
- отсутствие в структуре этих полимеров фрагментов пространственно-затрудненных фенолов, позволяющих увеличить долговременную стойкость изделий;- the absence in the structure of these polymers of fragments of spatially hindered phenols, allowing to increase the long-term durability of the products;
- не решены проблемы блокирования концевых эпоксидных групп в образующемся полимере и усиления адгезии защитного покрытия к поверхности полупроводника к месту присоединения к нему электрических проводников. Указанные недостатки аналогов мешают обеспечению необходимой защиты р-n перехода от многочисленных внешних воздействий.- the problems of blocking the terminal epoxy groups in the resulting polymer and enhancing the adhesion of the protective coating to the surface of the semiconductor to the point of connection of electrical conductors to it have not been solved. These disadvantages of analogues prevent the necessary protection of the pn transition from numerous external influences.
Выяснилось, что значительную часть недостатков, присущих покрытиям, полученным на основе эпоксидных смол, можно устранить путем увеличения адгезии эпоксидных компаундов к металлам: олову, меди, серебру, алюминию и другим, из которых изготавливаются проводники, и места их припаивания к изделиям микроэлектроники: полупроводникам и микросхемам. Хорошая адгезия к металлам достигается введением в композицию эпоксидных смол в качестве добавок соединений, содержащих шесть и более атомов серы [JP 2004168730]. К существенному недостатку аналога следует отнести сложность синтеза органических полисульфидных соединений.It turned out that a significant part of the shortcomings inherent in coatings based on epoxy resins can be eliminated by increasing the adhesion of epoxy compounds to metals: tin, copper, silver, aluminum and others, of which conductors are made, and their places of soldering to microelectronic products: semiconductors and chips. Good adhesion to metals is achieved by introducing epoxy resins into the composition as additives of compounds containing six or more sulfur atoms [JP 2004168730]. A significant disadvantage of the analogue is the complexity of the synthesis of organic polysulfide compounds.
Защитные покрытия полупроводников с хорошей влагостойкостью и прочным соединением припая к полупроводнику получены на основе эпоксидной смолы, содержащей эпоксидированный дигидроксибифенил (1), и два модификатора: HMPS (2) и дисульфид Actor R (3), где R=H или СН3. После термополимеризации композиции получен компаунд для защиты полупроводников, отличающийся высокой влагостойкостью, хорошей адгезией к металлам и прочным припаем, устойчивым к нагреву [JP 200508 2666] (ПРОТОТИП).Protective coatings of semiconductors with good moisture resistance and durable fastening to the semiconductor are obtained on the basis of an epoxy resin containing epoxidized dihydroxybiphenyl (1), and two modifiers: HMPS (2) and Actor R (3) disulfide, where R = H or CH 3 . After thermopolymerization of the composition, a compound was obtained for the protection of semiconductors, which is characterized by high moisture resistance, good adhesion to metals, and durable heat-resistant solder [JP 200508 2666] (PROTOTYPE).
Недостатком прототипа является необходимость получения и использования многокомпонентной смеси модификаторов, каждый компонент которой исполняет свою функцию. В патенте не описаны условия изготовления компаунда, придающего изделию радиационную стойкость.The disadvantage of the prototype is the need to obtain and use a multicomponent mixture of modifiers, each component of which performs its function. The patent does not describe the conditions for the manufacture of a compound that imparts radiation resistance to the product.
Задачей изобретения является создание полимерной композиции для получения защитного покрытия с использованием доступных смол и добавок, обеспечивающего надежную защиту полупроводниковых изделий и микросхем от внешних воздействий, включая радиационное облучение.The objective of the invention is to provide a polymer composition to obtain a protective coating using available resins and additives, which provides reliable protection of semiconductor products and microcircuits from external influences, including radiation exposure.
Задача решается композицией с использованием стандартных эпоксидных смол, остов которых путем химической модификации связан с соединениями, содержащими в своей структуре два или более ароматических колец, желательно содержащих в своей структуре фрагменты антиоксидантов и два или более атомов серы, образующих цепочку.The problem is solved by a composition using standard epoxy resins, the core of which is chemically modified by compounds containing two or more aromatic rings in their structure, preferably containing fragments of antioxidants and two or more sulfur atoms forming a chain.
Решение достигается введением в эпоксидную смолу ГОСТ 10587-84, сорт высший, дополнительно модификатора ТАБ, который является смесью моно-, ди- и полисульфидов 2-трет-бутилфенола, ТУ 88-15326-03-85. Полученный раствор используется для приготовления модифицированного эпоксидного компаунда, легированного бором, (ЭКЛБ), содержащего 10% инертного наполнителя. Компаунд наносится на защищаемую поверхность и проводится полимеризация путем горячего отверждения. Эта операция протекает при температуре 120°С и инициируется катализатором - соединением бора, который заведомо включен в состав компаунда ЭКЛБ (соотношение его компонентов соответствует КЛГЯ.430-207-600 ТУ). Дальнейшая операция химической модификации образовавшегося полимера под действием того же катализатора протекает путем длительной выдержки композиции при температуре 180°С. Во всех примерах в качестве наиболее оптимального катализатора используется окись бора. Применение в качестве катализаторов эфиров бора сокращает время полимеризации композиции в сравнении с окисью бора, но образующиеся при этом летучие вещества заметно ухудшают диэлектрические свойства образующегося компаунда.The solution is achieved by introducing into the epoxy resin GOST 10587-84, the highest grade, optionally a TAB modifier, which is a mixture of mono-, di- and polysulfides of 2-tert-butylphenol, TU 88-15326-03-85. The resulting solution is used to prepare a modified boron-doped epoxy compound (ECLB) containing 10% inert filler. The compound is applied to the surface to be protected and polymerization is carried out by hot curing. This operation proceeds at a temperature of 120 ° C and is initiated by a catalyst - a boron compound, which is obviously included in the composition of the ECLB compound (the ratio of its components corresponds to KLGYa.430-207-600 TU). Further chemical modification of the formed polymer under the action of the same catalyst proceeds by prolonged exposure of the composition at a temperature of 180 ° C. In all examples, boron oxide is used as the most optimal catalyst. The use of boron esters as catalysts reduces the polymerization time of the composition in comparison with boron oxide, but the volatile substances formed in this way noticeably worsen the dielectric properties of the resulting compound.
Основа композиции - эпоксидная смола ЭД-22 или смола ЭД-20. Положительный эффект в равной степени достигается при использовании каждой из этих смол. Эти смолы являются взаимозаменяемыми и их использование приводит к идентичным эксплуатационным свойствам конечных изделий. Предварительные опыты показали, что твердая смола ЭД-8, а также смола с высокой текучестью: ЭД-40 для изготовления композиции не годятся.The basis of the composition is epoxy resin ED-22 or resin ED-20. A positive effect is equally achieved when using each of these resins. These resins are interchangeable and their use leads to identical performance properties of the final products. Preliminary experiments showed that the solid resin ED-8, as well as a resin with high fluidity: ED-40 are not suitable for the manufacture of the composition.
Наполнитель используется в коммерческих целях для удешевления композиции и для ее окраски. Во всех примерах в качестве наполнителя и красителя композиции в красный цвет применяется сурик. Отсутствие в композиции наполнителя не оказывает заметного влияния на эксплуатационные свойства готового изделия. Установлено, что органические красители, используемые в качестве наполнителя, могут быть пригодны для изготовления изделий только в том случае, если они не содержат аминогрупп и других структурных фрагментов, реагирующих с эпоксидами: наполнитель должен быть инертным веществом к компонентам, доставляющим композицию.The filler is used for commercial purposes to reduce the cost of the composition and for its coloring. In all examples, red as the filler and dye of the composition in red is used. The absence of filler in the composition does not significantly affect the operational properties of the finished product. It was found that organic dyes used as a filler can be suitable for the manufacture of products only if they do not contain amino groups and other structural fragments that react with epoxides: the filler must be an inert substance to the components that deliver the composition.
Положительный эффект заявки достигается ди- и полисульфидами орто-трет-бутилфенола. Содержание суммы ди- и полисульфидов орто-трет-бутилфенола в смеси бутилфенола в смеси моно-, ди- и полисульфидов орто-трет-бутилфенола не должно быть меньше 50% (масс). В примерах заявки используется ТАБ, где основным действующим началом является дисульфид 2-трет-бутилфенола: бис-(3-трет-бутил-4-гидроксифенил)дисульфид (n=2), который содержится в ТАБ в количестве 50%, а также полисульфиды (n=3, 4), содержание которых в сумме составляет 20%.A positive effect of the application is achieved by ortho-tert-butylphenol di- and polysulfides. The content of the sum of the ortho-tert-butylphenol di- and polysulfides in the butylphenol mixture in the mixture of the ortho-tert-butylphenol mono-, di- and polysulfides of the ortho-tert-butylphenol should not be less than 50% (mass). In the application examples, TAB is used, where the main active principle is 2-tert-butylphenol disulfide: bis- (3-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) disulfide (n = 2), which is contained in the TAB in an amount of 50%, as well as polysulfides (n = 3, 4), the total content of which is 20%.
где n - число атомов серы в компоненте, содержащимся в ТАБ, далее указано его процентное содержание.where n is the number of sulfur atoms in the component contained in the TAB, its percentage is indicated below.
Применение ТАБ в качестве химического модификатора полимеров известно. Он используется с целью значительного улучшения физико-механических свойств полиамида [SU 1387361], связующего для стеклопластика [SU 1657517].The use of TAB as a chemical modifier of polymers is known. It is used to significantly improve the physicomechanical properties of polyamide [SU 1387361], a binder for fiberglass [SU 1657517].
Исходя из данных, указанных в этих патентных документах, можно было ожидать, что использование ТАБ для модификации эпоксидных смол возможно приведет к их стабилизации (увеличение срока хранения изделий) и заметно возрастут прочностные свойства композиции - очевидна возможность решения этой части задач для создания защитных покрытий объектов микроэлектроники. Однако главными показателями для них является уменьшение величины обратного тока защищаемых полупроводников, стойкость их к радиации и долговременной работоспособности в специальных условиях. Ответы на эти вопросы об эффективности ТАБ к решению этих проблем остаются на грани предположений. Кроме того, полимерная композиция должна быть идеально совместимой без «выпотевания» отдельных компонент в ходе нагрева или облучения композиции. Еще одна задача, также трудно решаемая, связана с подбором количества добавки и специальных технологических условий, при которых выявляются ее полезные свойства. Так, фенольные антиоксиданты, содержащие серу, обычно вводят в композицию для ее долговременного хранения в количестве 0.1-1.0% от массы полимера [Химические добавки к полимерам. Справочник. - М.: Химия, 1981, с.59-63]. При увеличении этого количества они становятся оксидантами [В.А. Рогинский. Фенольные антиоксиданты. Изд. Наука. 1988. С.198-201]. Попытка применить эпоксидную композицию с использованием ТАБ в концентрации 0,4% по прямому назначению (как стабилизатора полимеров) не дает желаемых результатов (см. табл.2).Based on the data indicated in these patent documents, it could be expected that the use of TABs for the modification of epoxy resins will probably lead to their stabilization (increase the shelf life of products) and the strength properties of the composition will noticeably increase - the possibility of solving this part of the problems for creating protective coatings of objects is obvious microelectronics. However, the main indicators for them is a decrease in the reverse current of the protected semiconductors, their resistance to radiation and long-term performance in special conditions. The answers to these questions about the effectiveness of the TAB in solving these problems remain on the verge of speculation. In addition, the polymer composition should be perfectly compatible without “sweating” the individual components during heating or irradiation of the composition. Another problem, also difficult to solve, is associated with the selection of the amount of additive and special technological conditions under which its useful properties are revealed. So, phenolic antioxidants containing sulfur are usually introduced into the composition for long-term storage in the amount of 0.1-1.0% by weight of the polymer [Chemical additives to polymers. Directory. - M .: Chemistry, 1981, p. 59-63]. With an increase in this amount, they become oxidants [V.A. Roginsky. Phenolic antioxidants. Ed. The science. 1988. S.198-201]. An attempt to apply an epoxy composition using TAB at a concentration of 0.4% for its intended purpose (as a stabilizer for polymers) does not give the desired results (see Table 2).
Задачи решаются при использовании ТАБ в качестве химического агента в значительных концентрациях (от 2,4 до 4%) путем поиска его условий химического взаимодействия с полимером или эпоксидом. Было найдено, что оно протекает при температуре 180°С в присутствии катализатора полимеризации эпоксидной смолы-соединения бора. Завершение процесса определялось по отсутствию экстракции толуолом компонентов модификатора ТАБ из компаунда. По времени оно составило не менее 12-15 часов выдержки при температуре 180°С. Этому же времени соответствовало снижение обратного тока в полупроводнике. Этот показатель прост в измерении - он в дальнейшем взят за основу определения конца реакции - изготовления защитного покрытия.The problems are solved by using TAB as a chemical agent in significant concentrations (from 2.4 to 4%) by searching for its conditions for chemical interaction with a polymer or epoxide. It was found that it proceeds at a temperature of 180 ° C in the presence of a polymerization catalyst for an epoxy resin-boron compound. The completion of the process was determined by the absence of toluene extraction of the components of the TAB modifier from the compound. In time, it amounted to at least 12-15 hours exposure at a temperature of 180 ° C. The same time corresponded to a decrease in the reverse current in the semiconductor. This indicator is simple to measure - it is further taken as the basis for determining the end of the reaction - the manufacture of a protective coating.
Таким образом, предлагаемая композиция имеет следующие достоинства:Thus, the proposed composition has the following advantages:
- наблюдается стабилизация электрических свойств изделий при хранении микросхем и полупроводниковых приборов, использующих предлагаемое защитное покрытие;- there is a stabilization of the electrical properties of the products during storage of microcircuits and semiconductor devices using the proposed protective coating;
- улучшаются физико-механические параметры приборов, в которых используется предлагаемая защитная композиция;- improved physical and mechanical parameters of devices that use the proposed protective composition;
- усиливается адгезия защитной композиции к ряду металлов: олову, алюминию, стали;- the adhesion of the protective composition to a number of metals is enhanced: tin, aluminum, steel;
- при применении предлагаемой защитной композиции уменьшается обратный ток в полупроводнике;- when applying the proposed protective composition decreases the reverse current in the semiconductor;
- не наблюдается негативного воздействия радиационного облучения на электрические и механические свойства полупроводникового изделия, использующего предлагаемую защитную композицию.- there is no negative impact of radiation on the electrical and mechanical properties of a semiconductor product using the proposed protective composition.
Изобретение использовано на примере производства полупроводникового изделия КЦ-113А-1. Это высоковольтный выпрямительный столб размерами 3,3×1×1 мм, пригодность которого для эксплуатации в специальных условиях определяется после воздействия на него электронами высоких энергий, а затем определяется по величине обратного тока утечки, Joбp. Этот показатель при эксплуатации изделия в специальных условиях по технологической норме должен быть не более 3·10-8 А. Для изделий массового производства он составляет 5·10-8 А. Другие его свойства и технические характеристики изложены в aAO.336.625 ТУ/08. Это различие в электрических характеристиках приводит к необходимости штучного подбора изделия, применяемого в условиях повышенной радиации, а значит к проверке и массовой выбраковке изделий. При проведении химической модификации эпоксидной смолы практически все полученные изделия могут быть успешно использованы для эксплуатации их в условиях повышенной радиации.The invention was used on the example of the production of semiconductor products KTs-113A-1. This is a 3.3 × 1 × 1 mm high-voltage rectifier pole, the suitability of which for operation under special conditions is determined after exposure to high-energy electrons, and then determined by the value of the reverse leakage current, J obr . This indicator during operation of the product in special conditions according to the technological norm should be no more than 3 · 10 -8 A. For mass-produced products, it is 5 · 10 -8 A. Its other properties and technical characteristics are described in aAO.336.625 TU / 08. This difference in electrical characteristics leads to the need for piece selection of the product used in conditions of increased radiation, and therefore to verification and mass rejection of products. During the chemical modification of epoxy, almost all of the obtained products can be successfully used for their operation in conditions of increased radiation.
В процессе изготовления этого изделия обычно осуществляют две термических операции: полупроводник защищается, а затем изготовляется корпус для него (изделие «корпусируется») тем же эпоксидным компаундом.In the process of manufacturing this product, two thermal operations are usually carried out: the semiconductor is protected, and then a body is manufactured for it (the product is “enclosed”) with the same epoxy compound.
Пример 1. Партию заготовок для изделия КЦ 113А-1 в количестве 1700 штук после присоединения к ним выводов перед защитой поделили на две равные части. Одна часть, опытная группа изделий, была защищена, а затем закорпусирована заливкой эпоксидным компаундом ЭКЛБ, в состав которого включена эпоксидная смола ЭД-20, инертный наполнитель и катализатор термополимеризации смолы - окись бора. В состав компаунда ввели дополнительно 2,4% модификатора ТАБ по отношению к эпоксидной смоле.Example 1. A batch of blanks for the product KTs 113A-1 in the amount of 1700 pieces after connecting the findings to them before protection was divided into two equal parts. One part, an experimental group of products, was protected and then encased by pouring with an EKLB epoxy compound, which included an ED-20 epoxy resin, an inert filler and a resin thermopolymerization catalyst - boron oxide. An additional 2.4% of the TAB modifier with respect to epoxy was added to the composition of the compound.
Другая часть изделий была контрольной. Она защищена и закорпусирована в условиях массового производства без добавки в компаунд модификатора ТАБ. При изготовлении этой контрольной группы на защищаемый полупроводник нанесли тонкий слой исходного компаунда и выдержали в термошкафу в двух режимах термообработки.Another part of the products was a control. It is protected and encased in mass production without the addition of a TAB modifier to the compound. In the manufacture of this control group, a thin layer of the initial compound was applied to the protected semiconductor and kept in a heat cabinet in two heat treatment modes.
Первая стадия: температура 120°С, время выдержки 4-6 часов.The first stage: temperature 120 ° C, holding time 4-6 hours.
Вторая стадия: температура 180°С, время выдержки не менее12 часов.Second stage: temperature 180 ° C, holding time at least 12 hours.
После осуществления этой стадии защиты была проведена стадия изготовления корпуса изделия путем нанесения нового слоя эпоксидного компаунда с последующей выдержкой их в термошкафу в трех режимах термообработки.After this stage of protection was carried out, the stage of manufacturing the body of the product was carried out by applying a new layer of epoxy compound followed by holding them in a heat cabinet in three heat treatment modes.
Первая стадия: температура 85°С, выдержка 4 часа.The first stage: temperature 85 ° C, exposure 4 hours.
Вторая стадия: температура 120°С, выдержка 7 часов.The second stage: temperature 120 ° C, exposure 7 hours.
Третья стадия: температура 180°С, выдержка не менее 15 часов.Third stage: temperature 180 ° С, holding time no less than 15 hours.
Условия защиты и изготовления корпусов опытной и контрольных групп были идентичны. Все полученные изделия двух партий подверглись облучению электронами с энергией 2,4 МэВ с током в пучке 0,3 А в течение 3 часов 30 минут.The conditions of protection and manufacturing of the buildings of the experimental and control groups were identical. All products obtained in two batches were irradiated with electrons with an energy of 2.4 MeV with a beam current of 0.3 A for 3 hours 30 minutes.
Все изделия после измерения электрических параметров и рассмотрения внешнего вида были оставлены на хранение в течение 9 месяцев без упаковки при комнатной температуре (проверка по ТУ составляет 8 месяцев хранения). Результаты см. табл.1.After measuring the electrical parameters and examining the appearance, all products were left in storage for 9 months without packaging at room temperature (TU verification is 8 months of storage). The results see table 1.
Пример 2. Партию заготовок для изделия КЦ 113А-1 в количестве 500 штук после присоединения к ним выводов поделили на пять равных частей. Первая группа - контрольная. Остальные были поделены на четыре группы по сто штук каждая. В контрольной группе компаунд ЭКЛБ на основе эпоксидной смолы ЭД-20 для защиты и изготовления корпусов не содержал модификатора ТАБ. Для остальных групп (опытные) в компаунд ЭКЛБ вводят разное количество модификатора ТАБ от 0,4 до 8% (см. таблицу 2). Эти четыре комплексные компаунда использовали для защиты и изготовления корпусов изделий. Операции полимеризации для всех пяти групп осуществляли в термошкафу и проводили в условиях, идентичных примеру 1.Example 2. A batch of blanks for the product KTs 113A-1 in the amount of 500 pieces after connecting to them conclusions were divided into five equal parts. The first group is the control. The rest were divided into four groups of one hundred pieces each. In the control group, the ECLB compound based on ED-20 epoxy resin did not contain the TAB modifier for protection and manufacturing of cases. For the remaining groups (experimental), a different amount of the TAB modifier from 0.4 to 8% is introduced into the ECLB compound (see table 2). These four complex compounds were used to protect and manufacture product bodies. Polymerization operations for all five groups were carried out in a heating cabinet and carried out under conditions identical to Example 1.
Все полученные изделия пяти партий подверглись облучению на установке, обспечивающей энергию облучения электронов 2,4 МэВ и ток электронного пучка 0,3 А в течение 3 часов 30 минут. После чего партии изделий были оставлены на хранение в течение 9 месяцев при комнатной температуре, а затем были изучены электрические характеристики каждого изделия. Приборы после их облучения, имеющие ток утечки более 3·10-8 А при напряжении 2000 В, являлись браком в использовании их для специальных целей. Результаты представлены в таблице 2.All products obtained in five batches were subjected to irradiation in a facility that provides 2.4 MeV electron irradiation energy and 0.3 A electron beam current for 3 hours 30 minutes. After that, batches of products were stored for 9 months at room temperature, and then the electrical characteristics of each product were studied. Devices after their irradiation, having a leakage current of more than 3 · 10 -8 A at a voltage of 2000 V, were defective in their use for special purposes. The results are presented in table 2.
Из таблицы 2 следует, что оптимальная концентрация стабилизатора ТАБ в компаунде по отношению к зпоксидной смоле составляет от 2,4 до 4%. Как понижение, так и повышение его концентрации в компаунде резко увеличивает количество брака. При сравнении результатов таблиц 1 и 2 видно, что при массовом производстве изделий на автоматических линиях количество брака заметно меньше, чем в опытных партиях (данные таблицы 2).From table 2 it follows that the optimal concentration of the stabilizer TAB in the compound with respect to zpoksina resin is from 2.4 to 4%. Both a decrease and an increase in its concentration in the compound sharply increase the amount of marriage. When comparing the results of tables 1 and 2, it is seen that in the mass production of products on automatic lines, the number of rejects is noticeably less than in the pilot batches (data in table 2).
В изобретении установлен факт улучшения примерно в 2 раза электрических характеристик полупроводниковых изделий с использованием композиции эпоксидных смол и модификатора ТАБ, что успешно реализовано на практике их производства.The invention established the fact that approximately 2 times the electrical characteristics of semiconductor products are improved using a composition of epoxy resins and a TAB modifier, which has been successfully implemented in practice of their production.
Компаунд, изготовленный в оловянных, медных или алюминиевых кюветах без добавки ТАБ, легко извлекается из них. Тогда как компаунд, изготовленный с добавкой 2% ТАБ, обладал настолько высокой адгезией к указанным металлам, что для извлечения термически приготовленного компаунда из металлических кювет пришлось их уничтожать с помощью жесткого истирания.The compound, made in tin, copper or aluminum cells without the addition of TAB, is easily removed from them. Whereas the compound made with the addition of 2% TAB had such a high adhesion to the indicated metals that in order to extract the thermally prepared compound from the metal cuvettes, they had to be destroyed using hard abrasion.
Из представленных данных видно, что наличие в эпоксидном компаунде модификатора ТАБ в оптимальных концентрациях приводит к лучшей устойчивости изделий к воздействию облучения и условиям окружающей среды. Хранение изделий в течение 9 месяцев не привело к увеличению брака, а также к ухудшению электрических характеристик готовых изделий.It can be seen from the data presented that the presence of a TAB modifier in the epoxy compound at optimal concentrations leads to better resistance of the products to the effects of radiation and environmental conditions. Storage of products for 9 months did not lead to an increase in marriage, as well as to a deterioration in the electrical characteristics of finished products.
Изобретение может быть использовано в микроэлектронике для изготовления полупроводниковых изделий и микросхем, используемых в условиях повышенной радиации.The invention can be used in microelectronics for the manufacture of semiconductor products and microcircuits used in conditions of increased radiation.
Claims (2)
где n=1÷4.1. The composition of the thermosetting resin for the protective coating of semiconductor devices from environmental influences, containing epoxy resin - ED-20, filler, polymerization catalyst - boron compound, and 2.4-4.0% by weight of the epoxy resin mixture of mono-, di- and polysulfides of 2-tert-butylphenol structure:
where n = 1 ÷ 4.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008112638/04A RU2391361C2 (en) | 2008-04-01 | 2008-04-01 | Thermosetting resin composition and method making protective coating for semiconductor devices |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008112638/04A RU2391361C2 (en) | 2008-04-01 | 2008-04-01 | Thermosetting resin composition and method making protective coating for semiconductor devices |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2008112638A RU2008112638A (en) | 2009-10-10 |
| RU2391361C2 true RU2391361C2 (en) | 2010-06-10 |
Family
ID=41260389
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008112638/04A RU2391361C2 (en) | 2008-04-01 | 2008-04-01 | Thermosetting resin composition and method making protective coating for semiconductor devices |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2391361C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2695166C2 (en) * | 2015-02-13 | 2019-07-22 | Хеметалл Гмбх | Sealing composition based on a base polymer with a terminal mercapto group/epoxy composition and a method for its hardening by means of a photolatent catalyst |
-
2008
- 2008-04-01 RU RU2008112638/04A patent/RU2391361C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2695166C2 (en) * | 2015-02-13 | 2019-07-22 | Хеметалл Гмбх | Sealing composition based on a base polymer with a terminal mercapto group/epoxy composition and a method for its hardening by means of a photolatent catalyst |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2008112638A (en) | 2009-10-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4890063B2 (en) | Resin composition, varnish obtained using this resin composition, film adhesive and copper foil with film adhesive | |
| JP7056649B2 (en) | Paste-like resin composition | |
| KR20070012655A (en) | Epoxy resin composition and semiconductor device | |
| JP6093880B2 (en) | Curable composition, method for producing curable composition, and semiconductor device | |
| KR20190046799A (en) | Thermosetting conductive adhesive | |
| TW201428082A (en) | Conductive adhesive | |
| WO2016010067A1 (en) | Material for semiconductor element protection and semiconductor device | |
| RU2391361C2 (en) | Thermosetting resin composition and method making protective coating for semiconductor devices | |
| JP2017041633A (en) | Semiconductor device and semiconductor element protective material | |
| TW201219483A (en) | Conductive resin composition | |
| JP5766867B1 (en) | Semiconductor element protecting material and semiconductor device | |
| CN107004456A (en) | Conductive composition is used as purposes of the electric conductivity sticker for mechanically and electrically electric conductor and the electric contact of solar cell | |
| JP2016023219A (en) | Two-liquid mixing type first and second liquids for protecting semiconductor element, and semiconductor device | |
| KR20030008142A (en) | Semiconductor encapsulating epoxy resin composition and semiconductor device | |
| JP2017130358A (en) | Conductive paste and method for manufacturing cured body of conductive paste | |
| WO2021125248A1 (en) | Heat-dissipating resin composition for chip resistor protective film, chip resistor protective film, and electronic component | |
| JP2009215484A (en) | Resin composition and semiconductor device using the same | |
| JP4765151B2 (en) | Epoxy resin composition and semiconductor device | |
| KR101266536B1 (en) | Epoxy resin composition for encapsulating semiconductor device and semiconductor device using the same | |
| US7122587B2 (en) | Semiconductor encapsulating flame retardant epoxy resin composition and semiconductor device | |
| US20020016398A1 (en) | Semiconductor encapsulating epoxy resin composition and semiconductor device | |
| KR101469265B1 (en) | Epoxy resin composition for encapsulating semiconductor device, and semiconductor apparatus using the same | |
| KR101340545B1 (en) | Epoxy resin composition for encapsulating semiconductor device, and semiconductor apparatus using the same | |
| JP6475593B2 (en) | Semiconductor element protecting material and semiconductor device | |
| JPH0733429B2 (en) | Epoxy resin composition |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170402 |